Тема лекції №4: Ергономічні вимоги до знарядь праці та виробничого середовища.

План лекції:

1. Взаємодія людини і знарядь праці.

2. Антропометричні і фізіологічні вимоги до знарядь праці і робочого місця.

3. Психофізіологічні вимоги до знарядь праці.

4. Психологічні вимоги до знарядь праці.

5. Санітарно-гігієнічні умови життєдіяльності і працездатності в системі «людина-машина-середовище»

1 Питання Взаємодія людини і знарядь праці

Взаємодія людини і знарядь праці в процесі праці виражається змістом праці і є складовою трудових функцій.

Залежно від ролі людини у виробничому процесі, розрізняють наступні її функції:

• енергетичну, коли працівник приводить у дію знаряддя праці;

• технологічну, коли працівник сполучає предмет і знаряддя праці, безпосередньо змінюючи параметри предмету праці;

• контрольно-регулюючу, пов'язану із спостереженням і контролем за рухом і зміною предмету праці, з наладкою і регулюванням знарядь праці і контролем за їх функціонуванням;

• управлінську, пов'язану з підготовкою виробництва і реалізацією виробничого процесу.

Науково-технічний прогрес призводить до того, що функціями людини стають контрольно-регулюючі і управлінські. Людина усувається від безпосередньої участі в технологічному процесі і виконує підготовчі і контрольні операції. Знаряддя праці служить засобом розширення можливостей людини, розвитку творчої ініціативи.

Ефективність функціонування системи ЛТС визначається ергономічними вимогами до знарядь праці, які встановлюються до тих елементів, які дотичні до людини в процесі виконання нею трудової дій. Ергономічні вимоги до знарядь праці повинні встановлювати їх відповідність антропометричним, фізіологічним, психофізіологічним і психологічним властивостям людини, а також санітарно-гігієнічним вимогам.

Виробниче середовище - це взаємозв'язаний комплекс чинників і елементів середовища, оточуючих людину в процесі праці і впливають на його здоров'я, величину енергетичних витрат в цілому і на виконання конкретних дій, працездатності і продуктивність, самопочуття і емоційний стан.

Відповідно до класифікації НДІ праці всі елементи виробничого середовища підрозділяються на три групи:

санітарно-гігієнічні;

естетичні, формуючі в людини відношення до трудової діяльності на основі культури виробництва, виразності та цілісності композиції виробів, засобів праці та інтер’єрів та утворюючих для людини функціональний, психологічний та побутовий комфорт;

соціально-психологічні, визначаються соціально-психологічним кліматом в колективі, дисципліною праці, формою управління.

Виконання ергономічних вимог до знарядь праці і створення комфортного виробничого середовища безпосередньо призводить до більш ефективного використання робочого часу, росту продуктивності праці. Одночасно значно зростає соціальний ефект завдяки підвищенню кваліфікації працівників, зниженню плинності кадрів, збільшенню змістовності праці, покращенню екологічної обстановки.

2 Питання Антропометричні і фізіологічні вимоги до знарядь праці і робочого місця

Відповідність конструкції виробничого обладнання та організації робочого місця антропометричним і фізіологічним показникам людини сприяє раціональній взаємодії між людиною і засобами праці і призводить до підвищення працездатності та ефективності трудової діяльності.

Робоче місце повинне забезпечувати можливість зручного виконання робіт в положенні сидячи, стоячи або в комплексі.

Конструкції обладнання і робочого місця, їх розміри і взаємне розміщення пультів, органів управління, крісла повинні враховувати точність і швидкість рухів, частоту використання органів управління, допустимі навантаження та ін.

Трудові рухи у порядку зростання їх складності, напруженості, можливій стомлюваності підрозділяються на п'ять груп:

• рухи пальців;

• рухи пальців і зап'ястка;

• рухи пальців, зап'ястка і передпліччя;

• рухи пальців, зап'ястка, передпліччя і плеча;

• рухи пальців, зап'ястка, передпліччя, плеча і корпусу.

При конструюванні обладнання та трудових процесів необхідно враховувати фізіологічні особливості рухового апарату людини:

• швидкість руху рук більше при русі у напрямі до себе», менше - при русі «від себе»;

• швидкість руху правої руки більше при русі зліва направо, лівої руки - справа наліво;

• лінійна швидкість обертальних рухів рук більше швидкості поступальної ходи;

• швидкість плавних криволінійних рухів рук більше швидкості прямолінійних рухів рук з різкою зміною напряму;

• точність руху рук більше при роботі в положенні сидячи, менше - при роботі в положенні стоячи;

• точність рухів рук більше при невеликих (до 10 Н) навантаженнях;

• точність рухів пальців рук, більше точності рухів кистю;

• найбільша точність рухів пальців рук, досягається в горизонтальній площині при положенні рук, зігнутих в ліктьовому суглобі на 50...60° і в плечовому суглобі - на 30...40°;

• зусилля м'язових груп чоловіків: великого пальця руки - 119; зап'ястку -234...279; передпліччя - 279; плеча - 386; корпусу - 1 231 Н;

• максимальне зусилля, що розвивається правою (робочої) рукою, на 10... 15% більше максимального зусилля, що розвивається лівою рукою;

• зусилля тиску і тяги, що розвиваються руками при русі їх перед корпусом, більше, ніж при русі рук в сторони;

• максимальне зусилля, що розвивається стопою ноги в положенні сидячи, досягається, якщо кут між гомілкою і стегном складає 95.. 120°;

• максимальне зусилля при русі ноги досягається в положенні сидячи за наявності упору для спини;

• швидкість і частота рухів стопи ноги, більше в положенні сидячи, ніж в положенні стоячи.

При розрахунку параметрів устаткування по висоті слід враховувати, що найбільші статеві, національні і вікові відмінності спостерігаються в подовжніх розмірах тіла в положенні стоячи. У положенні сидячи ці відмінності зменшуються або зовсім зникають. Це пояснюється тим, що в першому випадку до складу розмірів входить довжина ноги - ознака сильно варіююча, збільшилась за останні 100 років на 7-8 см. У другому випадку до складу розмірів входить довжина тулуба - ознака слабо варіююча при акселерації.

Основою робочого місця є пульти і панелі, на яких розміщені органи управління (кнопки і клавіші, тумблери, поворотні ручки, маховики, перемикачі, що обертаються, ножні педалі) і засоби відображення інформації. Вони повинні забезпечувати зручний і достатній за розмірами робочий простір для операторів, вільний підхід їх до місця, місце для ведення записів, перегляду і зберігання поточної інформації (при необхідності).

Найчастіше застосовуються три форми пультів:

• фронтальна, при нагоді розміщення всіх органів управління в межах зон максимальної і допустимої досяжності, а засобів відображення інформації - в межах зони центрального і периферичного зору;

• трапецієвидна, в цьому випадку при великому числі органів управління, частину з них частково розташовують на бічних панелях, розгорнених щодо фронтальної площини під кутом 90... 120";

• багатогранна або напівкругла, застосовується при значному числі органів управління і засобів відображення інформації. Бічні панелі розташовують так, щоб вони були перпендикулярні лінії погляду оператора. Мінімальний розмір напівкруглого пульта для одного оператора повинен бути 1 200 мм.

Розташування кнопкових і клавішних перемикачів по висоті повинне знаходитися на рівні ліктя сидячої людини при горизонтальному розташуванні передпліччя і зігнутої під кутом 90° в ліктьовому суглобі руки. Раціональний кут нахилу панелі клавіатури рівний 15°. Розташовують кнопки і клавіші в ряд горизонтально з відстанню між кромками кнопок не менше 5 мм, а в особливих випадках і вертикально з використанням функціонально-колірного кодування.

Тумблери застосовуються як вимикачі і перемикачі для реалізації функцій, що вимагають двох або трьох дискретних положень. На панелях тумблери мають в своєму розпорядженні горизонтальні ряди. Площина переміщення приводного елементу тумблера повинна співпадати з площиною зору.

Важелі управління призначені для точного регулювання, включення-виключення устаткування.

Вимикачі і перемикачі поворотні призначені для плавного або ступінчастого регулювання або перемикання, коли необхідно одержати більше трьох положень. Відстань між поворотними ручками повинна бути не менше 25 мм. Для пізнання ручок тактильним аналізатором (дотиком) їх форми повинні розрізнятися між собою.

Ножні педалі використовують при великих зусиллях і невеликій точності введення управляючих дій, а також для скорочення часу управління і зменшення навантаження на руки.

Ширина педалі повинна бути не менше 60 мм і мати рифлену поверхню

При використанні антропометричних даних не рекомендується:

• розраховувати параметри робочих місць і устаткування на основі тільки середніх арифметичних значень антропометричних ознак;

• використовувати антропометричні дані 20-25-річної давності;

• використовувати джерела (довідники і т. д.), в яких не вказаний рік збору даних, стать, вік, національність і т. д.;

• використовувати розміри тіла, виміряні в положенні стоячи, при розрахунках параметрів робочих місць, призначених для роботи сидячи;

• виділяти основні і другорядні антропометричні ознаки, оскільки вся безліч їх однаково необхідна;

• набувати основні ергонометричні ознаки шляхом складання окремих класичних розмірів.